試論電動車技術發展及前景展望

張家驍

摘 要：電動車技術在上世紀九十年代就已投入研究，對于現代人們的出行需求來說，人們更追求低碳環保式的代步工具，這也為電動車產業提供了廣闊的市場。本文從電動車的發展歷史及現狀作出簡要研究，并結合圖表示例對電動車的核心部分——電池技術作出細致的分析，針對目前國內的購車市場，本文對電動車制造行業的未來前景進行合理展望，希望能為這一領域的發展提供實際的參考作用。

關鍵詞：電動車技術;電動車生產;動力電池

1 引言

在當今社會中，車是最主要的交通工具之一，而人類在車的發明過程中已有上百年的歷史。人們的出行與車息息相關，作為當今社會交通運行中不可缺少的元素之一，車已經成為人類文明的顯著標志。隨著社會科技的進步，交通管理中車的數量越來越多，隨之而來的交通擁堵、事故等負面現象也越來越多，尤其是能源消耗所造成的空氣污染問題，無時無刻不影響著人類的生存環境，因汽車尾氣排放問題而對人們身體健康造成的威脅，更成為現代社會發展的一塊“頑疾”。自本世紀以來，人類科技水平逐漸應用于制造業中，使車制造行業的技術得到改變，從能源上改變車對環境的傷害，以電能代替油耗的形式，將成為未來汽車行業的主要發展方向。

2 電動車的發展歷史與現狀

2.1 電動車的發展歷史

縱觀現代電動車的發展歷史，已有上百年之久，在十九個世紀三十年代末，世界上就已經出現第一輛電動車，而十九世紀六十年代初期，才出現人類第一輛具有實用價值的電動車，其發明者是托馬斯·帕克。

由于上世紀二十年代初期國際石油價格下調，西方經濟市場出現危機，而石油作為社會發展的主要消耗品就成為調節資本的首要商品，這一市場資本的刺激也使國際上的制造業大師更加沉醉于車制造領域的內燃發動機設計。但由于二戰的爆發，使全球的石油行業又再度陷入低谷，為保障人們的出行便捷，以電能源為主要能源提供形式的車輛成為人們首選的交通工具，各國汽車制造商也陸續推出電動車產品，這一商業行為又一次刺激了人類的車輛出行情況。但受到技術的限制，上個世紀所推出的電動車品牌多數成為概念性產品，嚴重缺乏實用價值，這也致使部分電動車生產商始終無法沖擊到傳統能源汽車的市場地位，致使生產數量極其有限。

2.2 電動車的發展現狀

人類社會的生產力進步，也標志著能源在不斷的消耗，對環境的影響也極其惡劣，而當下世紀的發展過程中，汽車的普及范圍已經十分廣闊，追求更低成本、低能耗的汽車形式成為現代人的主要需求。然而在設計與制造的過程中，電動車行業始終受到客觀因素的限制，盡管在便捷程度上已遠勝于普通汽車，但真正規范起來，卻需要建立在諸多因素的考慮之下。

1.相較于傳統油耗，電池的蓄電量始終無法與之媲美，在車的動力與速度上，也遠不及傳統汽油燃燒所帶來的動力。這對于車的性能方面是具有較大的限制因素的，發動機作為車的“心臟部位”，通常情況來說，在瞬時加速等指標上，電動車與燃料車的差距非常大，對一些在速度上有要求的駕駛者，極難滿足其駕駛需求與續航需求。

2.由于蓄電池的續航能力與電力容量是受到限制的，故電動車的配套設施與普及程度都會受到車體的限制，在一定出行公里的極限要求下，電動車就必須要通過補充電能的方式才能夠繼續駕駛，且當今社會中由于電動車尚未全面推廣，致使公共充電設施尚未完備，故電動車出行也存在著諸多不便。

3.關于電動車的制造商方面的問題，其行業未形成統一的制造標準，這些都是限制電動車產業發展的主要因素，電動車制造行業還應完善其運營模式，才能進一步開拓電動車市場。

3 電動車電池技術的相關內容

3.1 電動車鉛酸電池技術

電動車技術中關于鉛酸電池部分，主要是有一種鉛與其他氧化物制造而成，而電池中的電解液屬于硫酸溶液，在荷電狀態下，正極與負極的成分可如表1所示內容。鉛酸電池的結構如圖1所示，其主要特性可歸納于以下幾點：

1.安全性與密封性：在正常的荷電過程中，電解液不會從電池外殼中泄露。由于電池內部并不含有自由酸液，因此電池放置在任意位置時都具有一定的安全性，且特殊制造車的吸液隔板始終將酸溶液保持在內部，所以如此設計能夠進一步提升了電池的密封性。

2.泄氣性：當電池內部的氣壓超出標準水平后，鉛酸電池會根據氣壓的變化釋放出一定量的氣體進行氣壓平衡，從而使電池內部并不存在多余的氣體。而鉛酸電池是由氣體復合系統產生的氣體轉化為水的過程，故在鉛酸電池的運載過程中，并不需要二次加水，這對于電池的維護操作來說是十分簡便的。

3.鉛酸電池的使用壽命較長，一般來說可用年限為10-15年，由于鉛酸電池采用嚴格的質量控制系統，故該電池的電壓、容量及各方面性能都能夠在生產線上進行100%的合格檢驗，其制造工藝也屬于先進水平，能夠滿足電動車的荷電需要。

3.2 電動車鋰離子電池技術

電動車技術中關于鋰離子電池部分，是現代科技發展的產物，由于Li+在電池的正負極之間脫入與嵌出能夠產生電能，故在上世紀九十年代開始，鋰離子就被廣泛應用于各制造領域的電池配備中。鋰離子電池的傳統結構中包括石墨陽極與其他金屬氧化物構成的電解液成分，其工作原理可如圖2所示。作為現代技術的新型能源供應方式，鋰離子電池的單體電池工作電壓更高，在組成電池元件時也比其他形式的電池使用壽命更長，且鋰離子電池的質量較輕，在應用于電動車制造時，能夠減少整車的荷載重量，從而減少耗能。在長時間未駕駛的情況下，鋰離子電池的自由放電率極低，在循環使用的情況下，其使用壽命能夠高達鉛酸電池的2-3倍，這也是鋰離子電池技術被應用于電動車制造業的主要原因之一。

鋰離子電池工作原理及其實用優勢：

1.為便于鋰離子的嵌入與脫出過程，在電池設計中增加了層狀或隧道式的晶體結構，使其鋰離子的電池使用壽命得以提升。

2.鋰離子電池具有較高的電化學容量，在嵌入脫出過程中，電池應平穩的進行充電和放電，才能穩定電池的電壓變化。

3.鋰離子的擴散系數較大，為減少因極化現象而造成的能量損耗，鋰離子電池應保持快速充電和放電的性能，才能減少其對環境的污染。

3.3 電動車技術的發展前景

就目前我國的電動車行業發展來看，相對其他國家來說，我國的電動車制造技術已經相當完善，其耗能低、成本低、污染量少，也成為電動車的基本優勢，而人們的出行選擇也更傾向于便利，在這一點上，電動車制造越來越符合人們的出行需求，故對于我國電動車的發展來說，其優勢是相當明顯的。伴隨著日益枯竭的傳統能源，我國雖幅員遼闊，資源儲備量龐大，但就目前已開采的數量來看，與人均基數計算以后，我國的人均能源量與世界人均能源占有量的差距相對較大，這一客觀條件也迫使我國車類制造行業必須向新能源市場進發，才能更占據未來的代步工具市場。

近幾年來我國的車類制造行業，不僅在電動自行車的制造領域取得了優異成果，更在電動汽車制造領域不斷的進行技術研發，提高了電動汽車的電池續航能力，突破了原有的技術水平限制，使人類的交通工具種類更多。在動力技術上的突破，也降低了電動汽車的制造成本，而越來越多的電動汽車也投入生產和運行，人們在購車選擇上，也添加了電動汽車的選擇區域，電動汽車為人們帶來的經濟實惠，也是居民購車的考慮因素之一。在這其中不難發現，強大的動力驅動使電動汽車與傳統燃油汽車能夠共同參與市場競爭。

人們對于電動車的期待越來越多，以現代技術融入車類制造行業，將電源動能的優勢顯現出來，有關部門在基礎設施上也完全滿足了交通出行的需求。通過日常的觀察也不難發現，目前市場中許多電動車的外形已遠遠勝過傳統的燃油汽車，這在人類的審美角度也給予了強大的視覺沖擊。隨著時代的發展與產業鏈的成熟，相信電動車的商業模式會更加適應汽車市場的發展，成為人們出行工具的首選，獲得更廣闊的發展空間。

4 結束語

在電動車產業中投入更多的項目研究，不僅成為各車輛制造商的新時代任務，也是我國有關部門鼓勵的研發任務，為此，有關部門頒布了一系列的政策鼓勵車輛制造商對電動能源類的車輛制造技術進行深入研究。電動車的研發，對人類社會的發展是起到促進作用的，從多個角度來看，不僅減少了人類交通工具對環境污染的程度，也為人們出行提供了便利。清潔式的能源供應，能夠在滿足人們出行需求的基礎上進行技術創新，是新時代代步工具的主要發展趨勢。

參考文獻：

[1]陳清泉.電動車技術發展及前景展望[J].電工技術雜志，1996（06）：2-8.

[2]詹宜巨，陳清泉.電動車技術發展及前景展望[J].電氣傳動，1997（05）：40-44.

[3]趙鴻濱.純電動車電池的發展現狀和前景[J].電源技術，2015，39（03）：631-632+646.

[4]趙永杰.電動車定位技術的研究及實現[D].蘇州大學，2014.

[5].歐陽明高：電動車技術發展，主機廠應承擔更多責任[J].汽車實用技術，2018（02）：35.

[6]薇薇.低速電動車發展受限.企業應謀求新出路[J].電動自行車，2017（12）：13-15.

[7]孟順，方海峰，霍潞露.四輪低速電動車保險現狀及專屬保險建議[J].汽車與配件，2017（32）：43-45.